[发明专利]一种适用于现场PMU测试的校准器相量测量方法

说明书

本发明公开了一种适用于现场PMU测试的校准器相量测量方法，首先基于电力信号频谱和同步相量来获取数字带通滤波器进行相量测量的手段；获取卷积形式与乘积形式下相量测量滤波器系数及其频谱的关系；获取实序列低通滤波器的参数要求和设计手段，利用傅立叶变换的调制性质求得乘积形式下相量测量复序列带通滤波器系数；然后基于该带通滤波器系数进行频带提取，获得上传至主站的基波相量。利用该方法可以在电力系统复杂运行工况下，得到量测精度优于商用PMU算法的基波相量测量结果，提高测量精度。

技术领域

本发明涉及同步相量测量技术领域，尤其涉及一种适用于现场PMU测试的校准器相量测量方法。

背景技术

泛在电力物联网的发展对电力系统的感知技术提出了更高要求，同步相量测量装置(Phasor Measurement Unit，PMU)因其同步性和快速性可实现电网状态的实时动态监测，成为系统状态感知的重要技术手段之一。在我国，已有超过3000台PMU安装于输电网中，这些PMU的数据质量直接影响着电网的监测效果和相关应用(例如，状态估计、故障定位等)的有效性和可靠性。因此需对PMU进行测试与校准，以保证其数据质量。

现有PMU测试主要集中于实验室，即根据PMU测试标准规定的测试方法和评价指标在实验室中对待测PMU进行测试与校准。然而此方案无法保证现场运行PMU的数据质量，例如设备老化、现场GPS同步信号弱等因素均会影响实际相量测量精度，同时现场运行着大量早期部署(2011年以前)的PMU，这些PMU重点关注稳态测量精度，并未经过动态性能测试。此外，2012年和2018年，现场运行的PMU在频率偏移下的错误测量导致系统发生低频振荡误报。上述现象表明，PMU的测试不仅局限于实验室，还需对现场运行的PMU进行测试。

在基于高精度校准器的测试系统中，测试信号(信号源所发信号或系统电力信号)同时发送给待测PMU和校准器，两者同时进行测量，将校准器的测量结果作为基准值与待测PMU的测试结果进行比较，得到待测PMU的测量性能。该类测试系统对校准器的测量精度提出了更高要求，PMU测试标准规定其精度需高于标准要求10倍以上。校准器的精度是由硬件和测量算法共同决定的，硬件精度可选用高性能的硬件得以保证，因此相量测量算法精度是保证校准器精度的关键。

现有技术中的商用PMU算法需兼顾响应延时、动态测量性能和抗干扰能力等因素，强调实时性和通用性，其在系统静动态条件下的测量精度难以完全满足校准需求，有文献提出了基于非线性拟合的校准器相量测量算法，然而此类方法需根据不同的测试类型建立不同的拟合模型，现场测试时信号类型未知，故该类方法只适用于实验室测试而无法应用于现场测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于现场PMU测试的校准器相量测量方法，利用该方法可以在电力系统复杂运行工况下，得到量测精度优于商用PMU算法的基波相量测量结果，提高测量精度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种适用于现场PMU测试的校准器相量测量方法，所述方法包括：

步骤1、基于电力信号频谱和同步相量来获取数字带通滤波器进行相量测量的手段；

步骤2、获取卷积形式与乘积形式下相量测量滤波器系数及其频谱的关系；

步骤3、获取实序列低通滤波器的参数要求和设计手段，利用傅立叶变换的调制性质求得乘积形式下相量测量复序列带通滤波器系数；

步骤4、然后基于该带通滤波器系数进行频带提取，获得上传至主站的基波相量。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，利用上述方法可以在电力系统复杂运行工况下，得到测量精度高于标准要求10倍以上的测量值，从而为PMU的现场测试与校准提供参考基准值。

附图说明